【摘要】 小角散射(SAS)是一种有效的结构方法,可以定量表征溶液中复杂多组分多分散物体的行为。

大量对工业、医学和生物学感兴趣的纳米物体形成多组分多分散化合物,这大大复杂化了它们的分析。

 

小角散射(SAS)是一种有效的结构方法,可以定量表征溶液中复杂多组分多分散物体的行为。开发了mix和McSAS软件包来分析这些对象;他们模拟了包含不同类型的多分散粒子的多组分系统。

 

在大多数情况下,实验数据的分析是这样的:选择一个适当的理论模型(依赖于一些有限数量的参数),并采用迭代过程(最小化实验数据集与理论数据集之间的差异)来优化这组参数。然而,计算数据对参数的非线性依赖阻碍了对函数全局最小值的搜索。

 

在标准分析中,为每个参数设置可能的取值范围,并在该范围内搜索解。根据所选模型的复杂性、参数的起始值和实验数据的噪声水平,解决方案可能会有显著差异。因此,分析理论模型的稳定性和恢复设计参数的可能性是一个极其重要的问题。

 

Kryukova等人[1]研究了六种不同模型计算的理论小角散射数据集恢复纳米粒子体积尺寸分布问题的解的稳定性。分析了数据噪声水平对所得解与指定理论模型偏差的影响。给出了复杂多分散体系尺寸分布的最优搜索方案。

 

在建模过程中,描述系统的参数被随机改变,并分析了恢复正确解的可能性。此外,在理论数据集中加入了高斯和泊松两种相对水平不同的噪声。结果表明,允许正确重建解的起始参数值的范围取决于许多因素,特别是混合组分参数对总散射曲线的相对贡献以及数据包含的噪声的水平和类型。

 

[1] Kryukova A E , Konarev P V , Volkov V V .Study of the Solution Stability in the Analysis of Polydisperse Systems by Small-Angle Scattering[J].Crystallography Reports, 2018, 63(1):26-31.

 

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